安科瑞 陳聰 周潔 陳正 于洋

摘要：介紹西南民族大學藏彝學院，采用智能電力儀表、采集配電現場的各種電參量和開關信號。系統采用現場就地組網的方式，組網后通過現場總線通訊并遠傳至后臺，通過Acrel-3000型預付費電能管理系統實現配電回路用電的實時監控和管理。

關鍵詞：西南民族大學藏彝學院;智能電力儀表;Acrel-3000;預付費電能管理系統;

0 概述 

    西南民族大學預付費項目主要包括了民大航空港校區新建學生宿舍13棟，14棟的電能表預付費售電管理系統。

    該項目有兩棟樓，均為六層，一共有532個房間，其中13棟彝學院289個房間，14棟藏學院243個房間，采用我公司ADF100單相多用戶電能表195個。

1 需求分析

    宿舍是學生生活學習的地方，安全是首要的！學生在用電的時候，難免有違規之處，僅靠宣傳和學生的自覺性是*不夠的，容易產生用電事故。高校發生的用電事故，不僅給校方帶來麻煩，更是給學生造成傷害。引進安全智能預付費電能管理系統后，因使用電器而引起的火災和傷害不會再發生。該系統對超負荷用電、違章用電等情況，能自動、準確 、快速識別，并能及時啟動電路保護功能，用現代智能手段杜絕了重大安全隱患。現在學生公寓后勤管理己趨于社會化，原來的管理模式需要很大的人力支持，引進公寓式安全用電智能預付費電能管理系統，將大大減少后勤管理工作量。為學校節約了人力財力。任何單位和個人，資金都起著血脈的作用。資金的回收，影響著單位和個人的利潤收入，也給財務工作帶來一定的麻煩。由于使用該智能管理系統，其準確性、及時性，公正合理，樹立了后勤管理部門的良好形象。

    本技術條件適用于西南民族大學藏彝學院宿舍樓。供方產品應具有高安全性與可靠性、易于擴展、便于維修與維護。供方提供的產品應至少滿足本技術條件。

1.1 電能計量功能及預付費功能

    系統對每個房間的照明/插座、空調分別進行電能計量和預付費；對學生的用電費用進行預收，學生到售電點購電后，系統將其預購電量通過通信網絡下發至電表對應單元中，實現預付費功能。

1.2 無費關斷功能

    當房間回路的剩余電量用完時，電表單元回路將自動關斷，充值完成后自動合閘。

1.3 空調控制功能

    系統可根據需求對空調回路實現斷送電控制。

1.4 負載管理功能

   可根據需要在一定范圍內設定房間回路的負載值，超負荷將自動斷電。

1.5 用電查詢功能

   用戶充值時，可查詢其對應的當前剩余電量，及總用電量的情況。

1.6 售電統計、分析功能

   本系統可按用戶的不同時間及需求打印日、月、年等統計報表。

2  系統方案

    安科瑞Acrel-3000系統根據西南民族大學現場實際情況，整體網絡結構采用屏蔽雙絞線直接接至數據采集器然后通過光纖接至值班室的監控主機，保障了電能管理監控系統傳輸的穩定性與實時性。

    現場共有195只ADF100，分為24條RS485總線接至通訊管理機，通訊管理機通過光纖拉至值班室連接到監控主機，實現總線上儀表與監控主機的數據連通。

2.1）站控管理層

    站控管理層針對電力監控系統的管理人員，是人機交互的直接窗口。

2.2）網絡通訊層

     通訊層主要是由ANET-LX8四臺、以太網設備、光纖及總線網絡組成。ANET-LX8通訊管理機主要功能是監測現場智能儀表；以太網設備、光纖及總線網絡的主要功能是實現分站與主站之間的數據交互，使配電系統管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人值守的目的。

2.3）現場設備層

    現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，智能儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入通訊服務器，經通訊服務器到達監控主機進行組網，實現遠程控制。

系統結構圖

智能儀表現場連接示意

    現場儀表以手拉手方式通過屏蔽雙絞線(RVSP2*1.0)進行通訊連接，每根總線連接智能儀表數量在20只左右，不同種類的智能裝置連接在不同的總線上，然后將數據上傳至通訊管理機ANET-LX8，進而將數據上傳至當地監控終端。具體連接示意圖如下所示：

    施工指導

    根據現場平面圖，確定表箱位置，給客戶出施工圖紙。

3  系統功能

    房間管理：用戶可以配置修改房間信息，如房間所對的電能表地址，回路編號等，并且可以添加刪除房間，查詢房間屬性等.

房間管理

    房間購電：正常情況下，學生在網上通過一卡通充值后，預付費售電系統根據一卡通廠家更新的中間表往對應的電表回路充值。所以不需要人工值守充值，保留此功能的原因是，在學生出現充值錯誤的時候，可以由管理員操作手動充值(支持充負數)。

房間購電

   實時監控：對每個學生房間的用電情況進行實時監控，單個表之間的刷新速度是800毫秒，在通訊正常的情況下，顯示學生房間當前的用電數據如下圖所示：

實時監控

    通訊故障自動報警：當系統檢測到系統與通訊管理機或通訊管理機與電能表出現通訊異常會給出提示報警。

    系統操作日志，賬戶操作日志，充值記錄，監控記錄：系統將把每個操作員所做的每一步操作都記錄在數據庫中，對其所有的操作都有追溯性。

通訊故障自動報警

   房間售電查詢：在系統上，操作員可查詢某房間的充值信息。

房間售電查詢

   實時控制命令：系統可以點讀單個房間的用電情況，并且在此可以設置電表的參數信息，如：對繼電器閉合(斷開)，報警電量，囤積電量設置，大電流閾值，大功率閾值設置，電能清零，是否開啟強控等。

遠程控制命令

   系統數據備份與還原：操作員可以對系統進行數據進行備份與還原，當服務器關機不正常或更換服務器時，可保證數據的安全。

系統數據備份與還原

    用電數據統計分析功能：對充值成功記錄，未充值成功記錄，系統日志，實時監控數據等都可以實現統計查詢，報表打印，系統軟件中含有各種報表打印功能，可自定義列，導出Excel等，報表形式多樣靈活，統計準確快速。

4  結束語

    在當今配電設施的應用中，學校宿舍項目的配電安全性至關重要，本文介紹的Acrel-3000預付費電能管理系統在西南民族大學項目的應用，可以實現對學生宿舍供配電回路用電的實時監控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與通訊管理機、計算機等組成預付費電能管理系統。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示各宿舍用電的運行狀態，對負載越限具有彈出報警對話框、語音提示，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究，該系統對超負荷用電、違章用電等情況，能自動、準確 、快速識別。該系統運行安全、可靠、穩定，為學校宿舍項目解決用電問題提供了真實可靠的依據，取得了較好的管理水平。